晶圆减薄决定了晶圆的厚度。经过前端工艺后通过晶圆测试的晶圆将进入后端工艺,后端工艺从晶圆背面研磨开始。晶圆背面研磨是将晶圆背面磨薄的步骤。晶圆背面研磨或晶圆减薄工艺是半导体制造中的关键步骤,因为它可以减小晶圆的厚度,从而改善最终器件的性能和外形尺寸。
一般晶圆制造之后的厚度如表1所示,为了缩小封装体积,必须对这种较厚的晶圆进行减薄处理。
表1 晶圆尺寸
晶圆减薄对于芯片来说还有以下好处:
1)散热效率将显著提升。随着芯片结构越来越复杂,集成度越来越高,晶体管数量急剧增加,散热逐渐成为影响芯片性能和寿命的关键因素。芯片越薄,对散热越有利。
2)缩小芯片封装尺寸,微电子产品日益向轻、薄、小方向发展,因此厚度的减小也使芯片封装尺寸相应减小。
3)降低芯片内应力。芯片厚度越厚,由于芯片工作过程中产生的热量,在芯片背面会产生内应力。芯片发热量增大,材料各层之间的热差增大,使芯片内应力增大,内应力过大导致芯片开裂。
4)提高电气性能。晶圆厚度越薄,接地平面与背面镀金越接近,器件的高频性能越好。当然硅衬底越薄,硅衬底部分的电阻就越小,从而器件导通状态下总的导通电阻就越低,这样一来器件自身的电压降与功率损耗就越小。
5)利于划片。
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